三相無刷直流電機控制系統(tǒng)設計.pdf

1、三相無刷直流電機是近年來迅速發(fā)展起來的一種新型電機，它利用電子換相代替機械換相，既具有直流電機的調速性能，又具有交流電機結構簡單、運行可靠、維護方便等優(yōu)點，并且體積小、效率高，在許多領域已得到了廣泛的運用。 本文首先介紹了三相無刷直流電機在國內外的發(fā)展及其控制系統(tǒng)的研究現(xiàn)狀，詳細論述了三相永磁無刷直流電機的構成、運行原理、特性分析和其轉子位置信號的檢測方法；然后設計了控制系統(tǒng)的硬件電路及相應軟件，最后對設計的控制系統(tǒng)進行調試并分

2、析了影響系統(tǒng)可靠性的因素及給出了相應解決的方案。 根據(jù)控制系統(tǒng)的設計參數(shù)、成本及靈活性等各方面的要求，本控制系統(tǒng)設計了以Atmega8L。單片機及ECN30206集成驅動器為核心的硬件平臺。Atmega8L單片機對由ECN30206構成的功率驅動電路進行轉速PID閉環(huán)控制、并定時采集電流信號對電流進行過流保護及采用Max7219串行顯示轉速、電流、相關故障信息，通過光電隔離對永磁無刷直流電機諸如轉向等控制及接收外部信息，通過RS

3、-485總線接口與外部其它系統(tǒng)交換信息、對各種信息進行分析處理、協(xié)調各部分的工作。 在軟件方面編制了基于硬件平臺的程序，協(xié)調硬件工作。本控制系統(tǒng)軟件由一個前后臺系統(tǒng)外加兩個中斷服務子程序，前后臺主程序由對系統(tǒng)初始化模塊、轉子轉速計算及轉速PID閉環(huán)控制組成，初始化模塊主要對Atmega8L單片機三個定時器T0、T1、T2，ADC轉換器，通用串行口UART，輸入輸出I/O口的初始化，系統(tǒng)初始化之后再對無刷直流電機轉子轉速進行計算，

4、計算結果再與設定值進行比較，將比較差值送PID控制器控制PWM的占空比來控制專用驅動控制器ECN30206的VSP引腳電壓輸入，從而控制轉速，達到閉環(huán)控制的目的，中斷程序主要用來串行中斷接收上位機發(fā)來的無刷直流電機轉向及轉速設定值、定時中斷檢測電流及顯示轉速值及相關故障。 本文所設計的無刷直流控制系統(tǒng)實現(xiàn)了電機的轉向、轉速閉環(huán)PID控制、各種參數(shù)及故障的顯示。本控制系統(tǒng)保護功能較完善，硬件結構簡單，成本較低，主控制部分、驅動部分